Kje so končne meje prostora-časa?

    Nočno nebo, na katero kdaj pa kdaj pomislite ali se celo zazrete vanj, ponuja enega najbolj nenavadnih pogledov, kar jih sploh je. Vaše oko strmi v točkaste zvezde, ki so zavite v črno praznino prostora. Ta prostor pa je nekakšna “reč”, globoka milijarde svetlobnih let, in z njo mi, prebivalci Zemlje, nimamo nobenih neposrednih izkušenj.

    Fiziki, ki preučujejo “praznost” vakuuma, so morda na sledi nečemu velikemu. Kaj je pravzaprav prazen prostor? Na prvi pogled se zdi vprašanje neumno. V praznem prostoru pač ničesar ni! Toda poglejmo nanj še z očmi sodobne fizike. V mejah znanja, ki ga le-ta zaobjema, in domnev, ki jih izpeljuje, se narava prostora pojavlja kot eno ključnih vprašanj sodobne fizike, ki v zadnjih 50 letih postaja vse pomembnejše.

    Slika: Prepričanje o edinstvenosti našega vesolja utegne izginiti, ko bomo pogledali na veliki pok v luči običajnih dogodkov in ko bomo naše fizikalne konstante pripisali tudi drugim prostorom-časom, ki so za vedno izven našega dosega.

    Beseda vakuum (lat. vacuus = prazen) je v slovarju tujk razložena kot praznina, zlasti prostor, iz katerega je izsesan skoraj ves zrak ali plin. Vakuum oziroma prazen prostor, o katerem govorimo tu, pa pomeni ne le izsesan plin (atome, molekule), ampak “odstranjene” tudi vse ostale snovne delce in prenašalce interakcij. “Narava sovraži vakuum,” je razglasil Aristotel pred več kot 2300 leti, dandanes pa fiziki odkrivajo, da je ta trditev morda bolj resnična, kot so si antični Grki mogli zamišljati. Zares je sicer v vesolju pretežno prazen prostor – vakuum, vendar pa je videti, da vakuum v resnici sploh ni prazen; sestavljen je mnogo bolj zapleteno, kot si večina ljudi utegne predstavljati.

    Če vzamemo posodo in jo popolnoma izpraznimo, tako da iz nje odstranimo vsak atom, vsak foton, potem v njej ni ničesar več. Že res, vendar ne za dolgo časa. Od leta 1920 fiziki vedo, da je v vakuumu vse polno dogajanja. Še več, vsa ta aktivnost se morda razteza navzdol tako daleč, da vključuje celo samo naravo prostora-časa. Poznavanje najfinejše strukture vakuuma utegne voditi k dokončnim odgovorom na nekatera najgloblja vprašanja, s katerimi se sooča fizika: od tega, zakaj imajo osnovni delci take lastnosti, kakršne imajo, pa do razlogov za veliki pok in navajanje verjetnosti, da poleg našega obstajajo tudi druga vesolja.

    Reči, ki se dogajajo v temi

    Stanje stvari v fiziki – naše sedanje najgloblje razumevanje sveta – je zaobseženo v t.i. standardnem modelu, v katerem so vsa snov in sile zaobjete s presenetljivo majhnim številom delcev. Šest kvarkov in šest leptonov tako gradi vse možne oblike snovi. V praksi le dva kvarka (gornji in dolnji) ter en lepton (elektron) razložijo vse, kar obstaja na svetu – z izjemo nekaj eksotičnih malenkosti, pa še te poznajo le fiziki, ki se ukvarjajo z visokimi energijami. Dvanajst snovnih delcev (in ustreznih dvanajst delcev iz antisnovi ali antidelcev) med seboj interagira preko t.i. prenašalcev (interakcije), ki prenašajo vse znane sile narave. Foton prenaša elektromagnetno silo, v katero so vključene tudi iz vsakdanjega življenja poznane nam kemijske sile. Člani družine gluonov prenašajo močno jedrsko silo, ki veže nevtrone in protone skupaj v atomskem jedru. Delci W +, W in Z0 prenašajo šibko jedrsko silo. Za sedaj še neodkrite gravitone pa verjamemo, da prenašajo gravitacijsko silo.

    Vsak možen dogodek medsebojnega vplivanja (interakcijo), ki se pripeti med dvanajstimi snovnimi delci, lahko popolnoma razložimo z izmenjavo prenašalcev. Med nekaterimi takimi dogodki, npr. ko se elektroni pospešijo v radijski oddajni anteni, se prenašalci (v tem primeru fotoni) pojavijo v zaznavni obliki in potujejo skozi prostor. V mnogih drugih primerih pa prenašalci ostanejo skoraj popolnoma skriti znotraj sistema, kjer poteka interakcija. Kadar se prenašalci nahajajo v takšni skriti obliki, jim pravimo virtualni (navidezni) delci. Po merilih vsakodnevnega življenja se nam virtualni delci zdijo kot nekakšne pravljične prikazni in neresnični. Še več, ti delci niso omejeni zgolj na prenašanje interakcij, ampak se lahko nenadoma pojavijo tudi v praznem prostoru ter nato prav tako izginejo in celo prehajajo drug v drugega.

    Kvantna mehanika, ki določa pravila, po katerih se ravna standardni model, vsebuje tudi osnovno načelo, ki pravi, da potrebujemo nek končno dolg čas, če hočemo z določeno natančnostjo izmeriti energijo ali maso delca. Krajši kot je čas merjenja, manj natančna je meritev. Če je čas zelo kratek, potem nenatančnost meritve mase delca postane večja, kakor je celotna masa delca. V takem primeru sploh ne moremo več reči, ali delec je ali ga ni. Bolj lahek je delec, daljši je njegov nedoločenostni čas. Za par elektron-pozitron je nedoločenostna časovna skala okrog 10-21 s.

    Na krajših časovnih skalah se lahko elektroni in pozitroni pojavijo iz “niča” – in to tudi zares počno. Gre namreč za naslednje: ker pač ne moremo reči, da delca ni, če ga merimo zelo kratek čas, potem v nekem smislu je. Pri tem seveda ne gre zgolj za teoretiziranje. Leta 1958 so z eksperimentom pokazali Kazimirjev efekt, v katerem so izmerili silo virtualnih delcev, ki nastajajo in izginevajo v popolnem vakuumu med dvema kovinskima ploščama in tako povzročijo, da se plošči med seboj privlačita. Če bi bil vakuum zares prazen, se plošči ne bi privlačili. Nenehni ples virtualnih delcev v prostoru med ploščama pa proizvede merljiv efekt. Zdi se, da se vsak delec, naj bo snovni ali pa prenašalni, kaže tudi v virtualni obliki in ga je več ali manj v tistem, čemur fiziki pravijo fizikalni vakuum. Ko pridejo virtualni delci v stik z običajnim svetom, ne prenašajo le sile. Nekateri od njih tako npr. povzročijo, da ima snov lastnost, ki ji pravimo masa.

    Od masnih delcev (delcev, ki imajo maso), je najpreprostejši elektron. Naše znanje o fizičnem svetu temelji ravno na dobrem poznavanju lastnosti elektrona. Kljub svoji pogostnosti v naši okolici pa elektron še vedno predstavlja uganko. Dejstvo je namreč, da standardni model – vsaj kar se eksperimentalnega preverjanja tiče – ne zna razložiti tega, da ima elektron maso. Pred več kot 30 leti je fizik Peter Higgs predlagal rešitev. Masa elektrona naj bi bila povezana z novo sestavino narave, ki jo danes po Higgsu imenujemo Higgsovo polje. To nam daje nov tip prenašalnega delca, ki interagira z elektronom in na ta način da elektronu “težo”.

    Higgsovo polje je le teoretični koncept in ga je treba potrditi še s poskusom. Mnogi fiziki sicer pričakujejo, da obstaja vsepovsod v fizikalnem vakuumu, odkriva pa se preko interakcij z elektroni in drugimi delci tako, da se nam le-ti kažejo z maso. Pospeševalniki delcev v CERN-u v Švici in v Fermilabu blizu Chichaga do konca napenjajo svoje zmogljivosti, da bi zaznali vsaj en sam Higgsov bozon, prenašalec Higgsovega polja, ki bi se mu uspelo iztrgati iz fizikalnega vakuuma in pustiti za seboj sled, ki bi se jo dalo zaznati v opazljivem svetu. Uspeh tega eksperimenta bi pomenil triumfalno dopolnitev standardnega modela.

    Da bi torej odgovorili na vprašanje o tem, ali je posoda praznega prostora res prazna, moramo najprej odstraniti normalne, fizične delce, za katere nam narava dopušča, da jih vidimo in z njimi eksperimentiramo. Potem nam bodo ostali virtualni delci, ki jih nikoli ne bo mogoče odstraniti. Poleg tega pa morda obstajajo še vsepovsod navzoča Higgsova polja.

    Kvantna gravitacija

    Že večji del tega stoletja se fiziki trudijo, da bi v shemo sil, ki jih prenašajo virtualni delci, umestili tudi gravitacijo. Drugače povedano: Einsteinovo splošno teorijo relativnosti, ki pove, da gravitacijski sili lahko pravimo tudi ukrivljenost prostora-časa, je treba združiti s kvantno mehaniko, ki pravi, da gre pri ostalih treh osnovnih silah narave (elektromagnetna, močna in šibka jedrska) za izmenjave virtualnih delcev. Fiziki so tako na osnovi domneve, da bo ta združitev možna, poimenovali prenašalni delec gravitacijske sile graviton. Splošna relativnost pa zahteva, da so gravitoni več kot le gravitacijski kvanti. V bistvu gravitoni določajo samo strukturo prostora-časa.

    Poenotenje kvantne mehanike in splošne relativnosti nas utegne pripeljati do novih dramatičnih spoznanj o naravi prostora in časa. Nekateri teoretiki so predlagali, da postanejo točke v prostor-času definirane le tedaj, ko delec (npr. foton ali graviton) interagira z drugim delcem. Gledano s tega zornega kota je vse, kar se dogaja z delci med interakcijami, nefizikalno vprašanje, saj le interakcije določajo merljiva prostor in čas.

    Gravitacijska sila (in s tem gravitoni) deluje na razdaljah, ki so mnogo večje od kraljestva subatomskega sveta, kar zagotovo verjame vsak, ki je že kdaj padel z drevesa. Vendar pa postane kvantna narava gravitacije pomembna šele na izjemno kratkih skalah, pri t.i. Planckovi dolžini, ki meri 10-33 cm. Predstavljajmo si, da bi lahko kot v pravljici pogledali skozi mikroskop, ki bi povečal atomsko jedro na premer okrog deset svetlobnih let. Ob takšni povečavi bi bili najmanjši gravitoni – to so tisti, ki imajo največjo maso oziroma največjo energijo – veliki le okrog milimetra. Morda bi s takim mikroskopom videli nenavadni svet, v katerem je sam prostor-čas določen z gravitoni, ki se med seboj sekajo in navijajo eden okrog drugega.

    Podobno je Roger Penrose predlagal, da sta gravitacijsko polje in prostor-čas sestavljena iz še bolj preprostih matematičnih entitet, ki jih je poimenoval tvistorji, in da je “na koncu koncev koncept prostor-časa možno popolnoma izločiti iz osnov fizikalnih teorij”. V bistvu to pomeni, da je Penrose oddelil prostor in čas ven iz fizikalnega sveta, kot da sta nekaj, kar je še bolj osnovno od tistega, čemur danes pravimo osnovne ali fundamentalne reči. V luči te ideje le interakcije med tvistorji ali morda še med gravitoni določajo, kdaj in kje prostor-čas je ali ni. Ali pa obstajajo tudi špranje v fizikalnem vakuumu, področja resničnega in popolnega niča, kjer tudi sama prostor in čas ne obstajata?

    Drug pogled na zgradbo prostora-časa nudi teorija superstrun. Teorije, ki vključujejo strune, pravijo, da so osnovni objekti v naravi v obliki enodimenzionalnih črt (strun) in ne “točkasti”, kot si sicer predstavljamo osnovne delce. Osnovni delci, ki jih izmerimo v laboratoriju, naj bi bili le nihanja teh strun. Zdi pa se, da teorija superstrun deluje le, če prostor-čas nima le štirih dimenzij (tri prostorske in eno časovno), kot je to v Einsteinovi teoriji, ampak deset. To pa si le s težavo predstavljamo za svet, v katerem živimo. Da bi skrili dodatnih šest dimenzij, jih matematiki zapakirajo v konceptualne zvitke, ki jih potem označijo s skrivnostnimi imeni, kot so “Calabi-Yauove mnogoterosti” in “orbifoldni prostor”. Tako se eden zadnjih učbenikov o superstrunah zaključi s pripombo, da “če je ideja strun pravilna, potem morda nikoli ne bomo videli več kot bežni odsev celotne stvarnosti”.

    Nedavno sta teoretika Carlo Rovelli (University of Pittsburgh) in Lee Smolin (Pennsylvania State University) zaključila svojo analizo modela kvantne gravitacije, ki ga je leta 1985 na Syracuse University razvil Abhay Ashtekar. V nasprotju s teorijo strun se Ashtekarjevo delo nanaša le na gravitacijo, vendar pa pravi, da se na Planckovi skali prostor-čas razpusti v mrežo zank, ki jih skupaj držijo vozli. Nekako tako kot verižna ogrinjala srednjeveških vitezov prostor-čas spominja na štiridimenzionalno tkanino, ki je bila spletena iz drobnih enodimenzionalnih zank in vozlov energije.

    Ali je svet na najosnovnejši ravni res tak, ali pa so morda matematiki izgubili stik z realnostjo? Teorija superstrun privablja fizike že več kot deset let, saj kaže na možnost poenotenja vseh štirih sil narave. Vendar pa ostaja frustrirajoče težko priti iz teoretičnih gradov v oblakih v resnični svet opazovanj in eksperimentov. Slavna pripomba, da je teorija superstrun “košček 21. stoletja, ki se je po naključju znašel v 20. stoletju”, zajema tako vznemirjenje kot tudi razočaranje in nemoč znanstvenikov, ki se ukvarjajo z njo s pomočjo orodij, ki so na voljo v 20. stoletju.

    Presenetljivo pa je, da teorija strun, Ashtekarjev zankasti prostor-čas in tvistorji niso popolnoma neodvisni načini obravnavanja prostor-časa. Leta 1986 so teoretiki odkrili, da imajo superstrune nekaj skupnega s tvistorji. Med dvema zelo različnima, neodvisnima teorijama se je pokazala globoka povezava. Srečali sta se, kot se na sredini srečata dve skupini gradbenikov, ki sta začeli s kopanjem tunela na nasprotnih straneh gore. To je morda znak, da se obe teoriji ukvarjata z eno in isto resnično “goro”, ne pa vsaka s svojo domišljijsko. Leta 1996 pa sta še Rovelli in Smolin ugotovila, da so tudi njune gravitacijske zanke zelo blizu tvistorjem in superstrunam, čeprav niso povsem isto.

     

    Slikovni prikaz kvantnih teorij prostora-časa
    osnovni sestavni del sistem ilustracija
    tvistor
    • Mreža delčevih svetovnic.
    • Številke predstavljajo spin vsakega od tvistorjev.
    tvistrji
    graviton
    • Mreža gravitonov (g).
    • Presečišča določajo točke v prostor-času.
    • Supersimetrija lahko spremeni graviton v drug delec: foton, nevtrino, kvark itd.
    gravitoni
    superstruna
    • Prostor-čas je deset-dimenzionalen in ima kompleksno topologijo, ki jo definirajo delci, ki jim pravimo zanke ali strune.
    superstrune
    kvantna pena
    • Prostor-čas je pena kvantnih črnih lukenj in črvin; geometrija je “mnogoterno povezana” in dinamična.
    kvantna pena
    skala = 10-33 cm

    Povezava s kozmologijo

    Prostor-čas je lahko nenavaden tudi na drugačne načine. Teoretik John A. Wheeler (Institute for Advance Study) je dolgo trdil, da ima prostor-čas na Planckovi skali kompleksno obliko, ki se iz trenutka v trenutek spreminja. Wheeler je to sliko poimenoval prostorsko-časovna pena – morje kvantnih črnih lukenj in črvin , ki se pojavljajo in izginevajo na časovni skali okrog 10-44 sekund. To je t.i. Planckov čas – čas, v katerem svetloba preleti Planckovo dolžino. Pri krajših časih verjetno prostor in čas ne moreta obstajati ali pa vsaj naše običajne predstave obeh ne veljajo več.

    Wheelerjeva ideja prostorsko-časovne pene je naravna raztegnitev ideje virtualnih delcev. V skladu s kvantno teorijo se mora delec zdeti čim manjši, tem večja je njegova energija oziroma masa. Virtualni delec, velik 10-33 cm, ki bi živel le 10-44 sekund, ima v zelo majhnem prostoru tako veliko maso (10-5 gramov), da bi bila zaradi njegove lastne gravitacije ubežna hitrost z njegove površine večja od svetlobne hitrosti. Z drugimi besedami, tak delec je miniaturna črna luknja. Vendar pa miniaturna črna luknja ni objekt, ki bi bil na nekem mestu, kot je npr. običajni delec. Je struktura samega popačenega, zavitega prostora-časa. Čeprav posledic takšnega pojava ne razumemo, pa je smiselno predpostaviti, da takšni delci dramatično vplivajo na izgled celotnega prostora-časa na Planckovi skali.

    Če privzamemo takšno sklepanje in se spomnimo desetletij poskusov, s katerimi so dokazovali, da je pojav virtualnih delcev v vakuumu resničen, potem je težko verjeti, da je na Planckovi skali ali pri še manjših razdaljah prostor gladek, brez strukture. Prostor mora biti razdrobljen in kvantiziran. Vprašanje je le, kako. Wheelerjeva originalna ideja o prostorsko-časovni peni je posebej močna, saj njene črvine ne le povezujejo različne točke znotraj našega prostora, temveč tudi povezujejo naš prostor-čas z drugimi vesolji, ki, vsaj kar se nas tiče, obstajajo le kot pravljične možnosti. Tako pravita Sidney Coleman iz Harvarda in Stephen Hawking (Cambridge University). Povezave z drugimi vesolji povzročijo, da t.i. kozmološka konstanta, označena z grško črko lambda, ki vse od Einsteina naprej predstavlja nadležno vsiljivko v kozmoloških enačbah, lepo izgine.

    Prostorsko-časovna pena je mišljena tudi kot drstišče za otroška vesolja. Po mnogih teorijah, ki razlagajo veliki pok in tisto, kar je bilo pred njim, lahko veliki poki poženejo iz obstoječega prostora-časa in se od njega popolnoma oddelijo že, ko so še mikroskopsko majhna. Nato se inflacijsko napihujejo ter postanejo nova vesolja, ki so popolnoma odrezana od prostora-časa, iz katerega so se rodila. Ta proces, ki so ga predlagali Alan Guth (MIT) in drugi, daje podlago nečemu, za kar mnogi verjamejo, da bo eden glavnih fizikalnih problemov 21. stoletja: Je bil naš veliki pok edinstven? Ali pa je bil le običajni primer naravnih procesov, ki se neprestano dogajajo v nekem ogromnem zunanjem “svetu”?

    Nejasnosti je seveda še veliko. Tako je v kvantnih fluktuacijah prostorsko-časovne pene zelo veliko latentne energije: 1098 J. Tolikšno energijo vsebuje masa, enaka deset milijard milijard mase vseh galaksij v opazljivem vesolju, ki je stisnjena v kubični centimeter prostornine. Na srečo pa je mati narava poskrbela, da se ta fluktuacija izniči, in sicer na okrog 120 decimalnih mest natančno. Težava je le v tem, da se nam niti najmanj ne sanja, kako je to naredila.

    Precej težko si je predstavljati, da vsak trenutek v tridesetih centimetrih, kolikor ločuje stran, ki jo berete, od vaših oči, morda iz našega prostor-časa brstijo novi veliki poki. V primerjavi s tem se ne zdi skoraj nič posebnega to, da se fotoni, s pomočjo katerih vidite to stran, morda igrajo ristanc, da bi se izognili špranjam, v katerih prostor-čas ne obstaja.

    Preverimo resničnost

    Nekateri fiziki so začeli te fantastične ideje polivati s hladnim tušem. Matt Visser (Washington University) je npr. leta 1993 preučeval matematične lastnosti kvantnih črvin in odkril, da ko te enkrat nastanejo, postanejo obstojne; ne morejo se več vrniti v obliko pene. Kazuo Ghoroku (Fukuoka Institute of Technology) je ugotovil, da kvantne črvine postanejo obstojne celo tedaj, ko opazujemo njihove interakcije z drugimi polji. Kar je Wheeler poimenoval prostorsko-časovna pena je tako morda nekaj čisto drugega.

    Med nerešenimi problemi, s katerimi se soočajo teoretiki, je tudi narava časa, ki je vse od takrat, ko je Einstein ugotovil, da je svetlobna hitrost konstantna, neločljivo povezan s prostorom. V splošni relativnosti ni vedno očitno, kako definirati tisto, kar mislimo pod časom, še posebej na Planckovi skali, kjer se zdi, da čas zgubi svoj običajni pomen. Osrednjega pomena za katerokoli kvantno teorijo je koncept merjenja, toda kaj le-ta pomeni v fiziki pri Planckovi skali, ki predstavlja ultimativno mejo za meritve?

    V tem hipu ne vemo, kako bi lahko preverili katerokoli od idej o prostor-času. Nekateri fiziki zato verjamejo, da te ideje v resnici sploh niso “znanstvene”. Treba je tudi omeniti, da matematiki včasih vpeljejo koncepte, ki predstavljajo le sredstva, s katerimi se izpelje neko idejo, za njimi pa ne stoji neodvisna stvarnost. V abstraktnem matematičnem svetu ni vselej jasno, kaj je resnično in kaj ne. Npr. ko na papirju delimo število 54162 z 2, ustvarimo spotoma števila 14, 16 in 2, ki jih potem enostavno pozabimo. Ali so virtualni delci, kompaktne šestdimenzionalne mnogoterosti in tvistorji preprosta nefizikalna pomagala, stranski produkti, ki odražajo način, kako se ljudje lotevamo naše matematike?

    V fiziki delcev imajo raziskovalci pogosto opravka s polji, ki so preprosto začasne konstrukcije in se uporabijo le pri računanju -, ko je izračun narejen, pa jih preprosto zavržejo. Nefizikalne pripomočke, kakršni so negativna verjetnost in delci, ki potujejo hitreje od svetlobe, nejevoljno sicer prenašamo, a le tako dolgo, dokler predstavljajo samo vmesne korake, v končnem rezultatu pa nanje lahko pozabimo. Tako se celo v teoriji superstrun zadnje čase zdi, da je mogoče zgraditi usklajene modele tako, da imajo na koncu le štiri običajne prostorsko-časovne dimenzije, na vmesne večje dimenzionalnosti pa lahko pozabimo.

    Kolač angelov

    Kako naj torej razmišljamo o veliki, temni praznini, v katero strmimo, ko se zazremo v nočno nebo? Vse kaže, da je prostor-čas neke vrste večplastni kolač, kjer je v vsaki plasti polno dogajanj na podmikroskopski skali. Zgornja plast vsebuje kvarke in elektrone, ki sestavljajo običajno snov in so po plasti razporejeni kot rozine v kolaču. Te rozine lahko odstranimo in za njimi ostanejo predeli, ki se zdijo prazni. Preostalo testo je sestavljeno iz virtualnih delcev, predvsem tistih, ki nosijo elektromagnetno, šibko in močno silo in zapolnjujejo vakuum z nenehno aktivnostjo, ki se je nikdar ne da ugasniti. Njihovi kvantni prihodi in odhodi popolnoma izpolnijo prostor, tako da v njem nikoli nobena točka zares ne manjka. Zdi se, da je opis te plasti kolača “praznega prostora” že dokaj dobro potrjen z laboratorijskimi eksperimenti. Pod to plastjo leži področje domnevnih Higgsovih polj. Ne glede na to, kje so “rozine” kvarkov in elektronov, vedno je v bližini na voljo Higgsovo polje, ki jim da maso. Pod Higgsovo plastjo morda ležijo druge plasti, ki predstavljajo polja, ki jih je treba še odkriti. Na koncu pa pridemo do najnižje plasti – gravitacijske. Gravitacijskega polja je “več”, če je v plasteh nad njim prisotna masa, kjer pa je zgoraj popolna praznina, v gravitacijski plasti ni ničesar. Ta plast spominja na babilonsko veliko želvo, ki na svojem hrbtu nosi vesolje. Brez nje bi vse ostale plasti izginile v nič.

    Vemo, da je prostor-čas tam nekje do velikostne skale elektrona (10-20 cm, kar je deset milijonkrat manjše od atomskega jedra) dokaj gladek. Ta skala predstavlja mejno vrednost za kakršnokoli notranjo strukturo elektrona in temelji na pazljivih primerjavah med poskusi in napovedmi kvantne elektrodinamike. Blizu Planckove skale 10-33 cm pa se mora struktura prostora-časa drastično spremeniti. Morda je to svet, v katerem bi bilo treba običajne pomene dimenzionalnosti, prostora in časa opredeliti na novo ali pa jih celo povsem opustiti. Domislek o edinstvenosti našega vesolja utegne izginiti, ko bomo začeli veliki pok gledati kot običajen pojav v nekem mnogo večjem zunanjem svetu in ko bomo pojavom v prostorih-časih, ki so za vedno izven naših izkušenj, znali pripisati fizikalne konstante.

    Glede fizikalnega vakuuma je veliko reči videti precej pošastnih in nepredstavljivih. To je morda bolj posledica načina, kako delujejo naši možgani, kot pa odseva objektivne narave. Einstein je poudaril: “Prostor in čas nista pogoja, v katerih živimo, ampak odražata način, kako razmišljamo”. Naše razumevanje vesolja in prostora-časa je še vedno v otroški dobi. Skupaj z Aristotelom, ki se nam že stoletja smehlja nekje iz višav, zdaj dojemamo, da je vakuum mnogo več kot prazen prostor. Zagotovo bodo potrebna še desetletja, če ne stoletja, da bomo popolnoma razumeli njegovo sestavo. V vmesnem času pa uživajmo v gledanju nočnega neba!

    Prevod članka S. Odenwald: Space-Time: The Final Frontier, Sky & Telescope, February 1996, str. 24-29.

    (prevedla Mirjam Galičič)

    Kje so končne meje prostora-časa?, S. Odenwald, ponatis ŽIT (februar 1998)